KR101627249B1 - 셔터패널 및 그 셔터패널의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제1판과 제2판이 소정간격으로 나란히 배치되고 그 사이에 기다란 다수의 리브를 세워 결합시키는 셔터패널에 대한 것으로서, (A) 제1판과 제2판의 내면에 다수의 리브홈을 절삭가공하는 단계; (B) 상기 제1판의 리브홈에 접착제를 도포하는 단계; (C) 접착제가 도포된 제1판의 리브홈에 리브의 일단을 삽입하고 접착제를 경화시켜 결합시키는 단계; (D) 상기 제2판의 리브홈에 접착제를 도포하는 단계; (E) 접착제가 도포된 제2판의 리브홈에 제1판의 리브홈에 결합된 리브의 타단을 삽입하고 접착제를 경화시켜 리브와 제1판 및 제2판을 고정 결합하는 단계;를 포함하는 제조방법으로 제조된다.

Description

셔터패널 및 그 셔터패널의 제조방법{Shutter panels and manufacturing method of them}

본 발명은 제1판과 제2판 및 상기 제1판과 제2판 사이에 개재되는 리브를 구비하는 셔터패널과 그 셔터패널의 제조방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로는 상기 셔터패널이 투명도 높은 고광택면으로 형성됨으로써, 전체적으로 높은 투명도를 가지면서 외관이 미려해 보이는 FRP 소재의 셔터패널과 그 제조방법에 관한 것이다.

대형공장, 화물 적재 창고, 소방서차고 또는 항공기격납고 등과 같이 출입구가 비교적 큰 건물에서, 출입구의 개폐를 위하여 설치되는 산업용 도어 시스템으로는 셔터(Shutter), 행거도어(Hanger Door), 오버헤드 도어(Over Head Door) 등이 보편적으로 사용되고 있다.

이러한 셔터, 행거도어, 오버헤드 도어 등은 통상 기다란 패널을 가로로 누이거나 세로로 세운 형태로 다수 개 연결하여 전체를 구성하는 방식이 사용된다. 본 발명에서는 이러한 패널을 '셔터패널'로 통칭하기로 한다.

과거에는 셔터패널을 금속 소재로 제조하는 경우가 많았으나, 근래에 들어서는 무게가 비교적 가벼우면서도 강도가 우수하며, 빛 투과성이 좋다는 장점 때문에 FRP(Fiberglass Reinforced Plastics) 소재를 사용하여 셔터패널을 제조하는 경우가 많다.

한국 등록실용신안 제20-0383871호 및 한국공개특허 10-2013-0121564호 등에는 종래 셔터패널이 나타나 있다.

이러한 종래 셔터패널은, 도 1에 도시된 것처럼, 두 개의 얇은 판재로 이루어진 제1판(10)과 제2판(11)을 소정간격으로 나란히 배치하고, 그 사이에 기다란 다수의 리브(rib)(20)를 세워 결합하는 구조로 이루어지는 것이 일반적이다.

이러한 구조를 FRP 소재로 형성하면, 제1판(10)과 제2판(11)의 두께를 얇게 하여 경량화를 이루면서도 충분한 셔터패널의 강도를 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 빛의 투과도 용이하게 하는 효과가 있다.

그리고 상기한 종래기술과 같이 제1판과 제2판이 리브를 매개로 결합되어 있는 구조의 셔터패널을 제조하는 방법은 한국 공개특허 특1996-0003959호에 대체적인 개요가 기재되어 있다.

이하에서 셔터패널을 제조하는 통상의 종래 방법에 대하여 도 1 및 도 2를 참조하여 좀 더 구체적으로 설명한다.

1단계 : 얇은 판재 형태인 제1판(10)을 제조하기 위하여, 넓고 평평한 바닥에 필름이나 이형제를 도포한다. 필요한 경우에는 넓고 평평한 바닥면을 갖는 성형 몰드를 준비하고, 이 바닥면에 필름이나 이형제를 도포할 수 있다(필름 도포공정).

2단계 : 상기 필름이나 이형제가 도포된 바닥면에 액상의 수지를 얇고 균일한 두께로 골고루 도포한다(액상수지 도포공정).

이때 액상수지로는 열경화성인 불포화 폴리에스테르 수지를 주로 사용하며, 보다 큰 강도가 요구되는 경우에는 에폭시 수지를 사용한다.

3단계 : 상기 도포된 액상수지 위에 짧은 길이의 유리섬유를 뿌리거나 유리섬유 부직포를 덮은 후, 롤러로 밀어 기포를 제거하면서 유리섬유들 사이로 액상수지를 함침시킨다(유리섬유 함침공정).

4단계 : 이후 소정시간 동안 열을 가해 경화시켜 제1층(12)을 형성한다(제1 경화공정).

5단계 : 상기 경화된 제1층(12) 위에 상기 2단계와 3단계를 1회 더 반복하여 제2층(13)을 형성한다(층상구조 형성공정).

이때 상기 작업과정에서 각층의 두께는 통상 0.7~0.8mm 정도가 되도록 조절된다. 그리고 필요한 경우 제2층(13)이 경화되기 전에 상기 2단계와 3단계의 반복회수를 늘려 제3층(14) 이상을 형성할 수도 있다.

6단계 ; 이하 제3층(14)까지 형성한 경우를 가정하여 설명하면, 상기 제2층(13)과 제3층(14)의 액상수지를 경화시키기 전에 소정간격으로 리브(20)를 세워 설치한다(리브 설치공정).

이를 구체적으로 설명하면, 리브(20)를 제1판(10)이나 제2판(11)과 동일한 FRP소재로 형성하여 좁은 측면(21)으로 제2층(13)과 제3층(14)을 가압하며 세우는데, 도 2의 확대도에 도시된 것처럼, 이미 경화된 제1층은 변형되지 않지만, 제2층(13)과 제3층(14)은 리브(20)는 측면(21)에 의해 눌려 압착되어지며 측면(21) 주변에 형성된 공간부로 액상수지가 고여 리브의 일단부를 둘러싸는 접착부(15)를 형성하게 된다. 만일 제2층(13)까지만 형성한 경우라면 제2층(13)을 경화시키기 전에 위와 동일한 방식으로 리브(20)를 세우면 된다.

7단계 ; 제2층(13), 제3층(14) 및 접착부(15)을 소정시간 동안 경화시켜 리브(20)를 고정시킨다.(제2 경화공정).

즉, 상기 6단계 완료 후 소정시간 동안 액상수지에 열을 가해 경화시키면 리브(20)는 제1판(10)에 단단하게 접착 고정된다. 이때 액상수지와 리브(20)를 모두 동일한 소재로 사용하면 서로의 결합이 무리 없이 이루어질 수 있다.

8단계 ; 얇은 판재 형태인 제2판(11)을 제조하기 위하여 상기 1단계에서 5단계를 동일하게 실시한다(제2판 형성공정).

9단계 : 상기 기 제조된 제1판(10)을 뒤집어 설치된 리브(20)의 접착되어 있지 않은 측면들이 하방을 향하도록 한 후, 상기 제2판(11)의 상부면에 눌러 접합시킨다(제2판 결합공정).

10단계 : 제2판(11)의 제2층(13), 제3층(14) 및 접착부(15)에 소정시간 동안 열을 가해 경화시켜 리브(20)를 고정시킨다(제3경화공정).

11단계 : 이후 상기 제1단계에서 도포되어 제1판과 제2판의 표면에 들러붙어 있던 필름을 제거하여 제품을 완성한다. 이때 상기 필름 때문에 접촉하고 있던 표면은 매끈한 광택면으로 얻어진다(필름 제거공정).

이러한 과정을 거쳐 제1판(10)과 제2판(11)이 리브(20)를 매개로 단단하게 결합된 셔터패널을 완성하게 된다.

그런데 상기 종래 셔터패널 제조방법은 공정 자동화가 어려워 모든 작업이 수작업으로 이루어진다. 이때 필름을 깔고 액상수지를 얇게 도포하는 작업이나, 롤러로 기포를 제거하며 유리섬유 사이로 액상수지를 함침하는 작업 등은 높은 숙련도가 필요하다. 이러한 이유로 제품 제조가 매우 까다롭고 제조된 제품의 균질성도 확보하기도 쉽지 않다는 문제가 있다.

또한, 상기 종래 제조방법은 상기 제1판(10)의 제1층(12)은 제2층(13)의 형성 작업 전에 경화되어야 하므로, 그 경화작업 시간이 많이 소요된다. 그리고 리브(20) 결합 후 제2층(13)과 제3층(14)이 경화시킬 때에도 많은 시간이 소요된다. 따라서 제조시간이 오래 걸려 생산성이 떨어지고, 이는 제품 단가의 상승으로 이어지는 문제가 있었다.

이 문제를 해결하기 위하여, 상기 제조방법에 있어서 제1, 2, 3층(12, 13, 14)을 모두 미경화상태에서 차례로 적층하고, 이어서 바로 리브(20)를 가압하며 접합시키는 방법도 시도되고 있다. 하지만, 이 방법을 사용하면 제1판(10) 또는 제2판(11)에서 리브의 측면(21)에 의해 눌리는 경우에 액상수지가 대부분 옆으로 밀려나고, 액상수지를 함침한 유리섬유 부직포나 엉긴 유리섬유들 부분만이 얇은 층으로 남게 된다. 따라서 이런 방법으로 제조된 패널은 경화 후에 리브의 측면(21)이 부착된 부위의 강도가 현저히 떨어지는 불량이 흔히 발생하게 된다.

상기 문제를 해결하기 위한 다른 방법으로, 제1판(10)과 제2판(11)의 제1, 2, 3층(12, 13, 14)을 액상 상태에서 한 번에 적층하여 완전히 경화시킨 후, 리브(20)를 제1판(10)과 제2판(11)에 접착제로 고정시키는 '경화 후 접착방법'을 고려할 수 있다.

그런데 완전히 경화된 FRP소재의 경우는 접착제 종류와 친화성이 높지 않다. 따라서 리브(20)와 제1판(10) 및 제2판(11)을 모두 FRP로 형성하고 이들을 접착제로 서로 고정시키려면, FRP소재의 접착제 불친화성을 극복할 수 있을 만큼의 충분한 접착 면적이 리브(20)와 제1판(10) 및 제2판(11) 사이에 확보되어야 한다.

그런데 좁게 길게 형성되는 리브의 측면(21) 형태는 FRP소재의 접착제 불친화성을 극복할 수 있을 만큼의 충분한 접착 면적을 확보하기 어려워 접착 후 접착강도가 부족해지는 문제점이 발생한다. 설사 리브를 다른 소재로 제조하여 접착제와 친화성을 확보한 경우라 하더라도 좁게 길게 형성되는 접착 면적은 충분한 접착력을 확보하기에 부족하다는 문제가 여전히 발생할 수 있다. 결국 리브의 측면(21)으로 제1판(10) 또는 제2판(11)의 표면에 그대로 접착시키는 방법은 접착 강도를 확보하기 곤란하여 실용성 있는 제품을 생산하기 어렵다는 문제점이 발생한다.

한편, 상기 종래 셔터패널 제조방법으로 제조되는 셔터패널은 다음과 같은 문제점도 발생한다.

일반적으로, 셔터패널은 미관을 좋게 하며, 실내 조도확보 및 실내 및 실외 상황파악을 위해서 투명도가 높게 제조될 것이 요구된다. 그런데 FRP 소재의 패널에 최대한 높은 투명도를 확보하기 위해서는, 그 표면이 매끄러운 광택면이 되도록 하여 투과하는 빛의 난반사를 최소화하는 작업이 필요하다.

상기한 종래기술에서는, 제1판과 제2판의 제조 시 이러한 광택면을 얻기 위해 바닥면에 필름을 깔고 수지를 부어 경화시킨 후, 수지 표면에 들러붙은 필름을 떼어내는 방식을 사용하였다. 이렇게 하면 필름과 접촉하고 있던 표면, 즉 셔터패널 완성 후 외부를 향하는 외면은 거칠기가 작아 매끄러운 광택면으로 형성할 수 있다.

그런데 상기 종래기술은 제1판과 제2판의 위쪽 표면, 즉 제1판과 제2판 사이의 내부공간을 향하는 내면에는 수지가 완전히 경화되기 전에 리브를 세워 수지와 접착시켜야 하므로 필름을 부착할 수 없다. 따라서 이 위쪽 표면은 부어진 수지를 외부로 노출시킨 채 그대로 경화시키게 되는데, 이 경우에는 표면에 미세요철이 생기므로 거칠기가 커져 매끄러운 광택면이 형성되지 않는다.

결국, 상기 종래기술은 제1판과 제2판은 한쪽 면(외면)만 광택면이 형성되어 있고, 반대쪽 면(내면)은 표면 거칠기가 큰 비광택면이 된다. 그런데 빛이 이 비광택면을 투과할 때 미세 표면 요철에 의한 난반사가 발생하므로 투명도가 저하되며, 미관도 나빠지는 문제점이 있다.

한국등록실용신안 제20-0383871호, 등록일; 2005. 05. 02 한국공개특허 10-2013-0121564호, 공개일; 2013. 11. 06 한국공개특허 특1996-0003959호, 공개일; 1996. 02. 23

본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 미리 경화가 완료된 제1판과 제2판을 이용할 수 있어 제조시간이 단축되며, 상기 제1판과 제2판 사이에 접착제를 이용하여 리브를 설치하면서도 요구되는 접착강도를 확보할 수 있는 제조방법을 제공하는 것을 해결 과제로 한다.

또한, 본 발명은 제조 공정을 단순화하여 자동화를 이루기 쉬우며, 이에 따라 초보자도 용이하게 작업을 수행할 수 있는 제조방법을 제공하는 것을 다른 해결 과제로 한다.

그리고 본 발명은 상기 제1판 및 제2판과 리브 사이의 접찹부에서 접착력을 강화할 수 있도록, 제1판과 제2판의 구조 및 리브의 구조를 개선한 셔터패널을 제공하는 것을 또 다른 해결 과제로 한다.

이에 더해 본 발명은 제1판과 제2판의 내면과 외면 모두를 표면 거칠기가 작은 광택면으로 형성하여 셔터패널의 투명도를 높인 셔터패널과 그 제조방법을 제공하는 것도 해결 과제로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 셔터패널 제조방법은 제1판과 제2판이 소정간격으로 나란히 배치되고 그 사이에 기다란 다수의 리브를 세워 결합시키는 셔터패널의 제조방법의 하나로서, (A) 제1판과 제2판의 내면에 다수의 리브홈을 절삭가공하는 단계; (B) 상기 제1판의 리브홈에 접착제를 도포하는 단계; (C) 접착제가 도포된 제1판의 리브홈에 리브의 일단을 삽입하고 접착제를 경화시켜 결합시키는 단계; (D) 상기 제2판의 리브홈에 접착제를 도포하는 단계; (E) 접착제가 도포된 제2판의 리브홈에 제1판의 리브홈에 결합된 리브의 타단을 삽입하고 접착제를 경화시켜 리브와 제1판 및 제2판을 고정 결합하는 단계;를 포함하여 이루어진다.

이때 본 발명의 제조방법은 상기 (C)단계와 (E)단계에서 리브홈에 삽입되어 있는 리브의 일단 및 타단의 접착면과 리브홈의 측벽면 및 바닥면 사이에 접착제 층이 형성되도록 접착제를 도포하는 특징을 갖는다. 그리고 상기 (C)단계 이전에 리브홈에 삽입되는 리브의 일단 및 타단의 접착면을 미세요철에 의한 거친 표면으로 만들기 위한 표면가공 단계를 더 포함할 수 있다.

이에 더하여 본 발명은, 상기 리브의 측면이 중앙부가 내측으로 함몰되도록 구성하여, 함몰된 중앙부와 리브홈의 바닥면 사이에 두터운 접착제 층이 형성되도록 하고, 이에 따라 리브와 제1판 및 제2판 사이의 접착강도를 강화할 수 있는 특징이 있다.

그리고 상기 제1판(10)과 제2판(11)의 내면과 외면을 투명도가 높은 광택면으로 제조하는 방법은 (a) 평평한 바닥면에 바닥필름을 도포하는 단계; (b) 상기 도포된 바닥필름 위에 액상수지를 1차 도포하고, 그 위에 짧게 절단된 유리섬유 또는 유리섬유 부직포를 도포한 후, 상기 1차 도포된 액상수지에 대한 경화작업을 하지 않은 상태에서 액상수지를 2차 도포하는 단계; (c) 상기 2차 도포된 액상수지 위에 상부필름을 도포하는 단계; (d) 가압 롤러로 가압하여 내부 기포를 제거하는 동시에 균일한 두께의 판재로 성형하는 단계; (e) 상기 균일한 두께로 성형된 판재를 가열하여 경화시키는 단계; (f) 경화된 판재의 바닥필름과 상부필름을 제거하는 단계;를 포함하여 이루어진다.

한편, 상기 본 발명의 제조방법으로 제조된 투명도가 높은 내외부면 광택 셔터패널은 상기 제1판과 제2판의 내면에 형성되는 리브홈;과 상기 제1판과 제2판의 리브홈에 일단 및 타단이 각각 삽입되는 리브;와 리브홈에 삽입되어 있는 리브의 일단 및 타단의 접착면과 리브홈의 측벽면 및 바닥면 사이에 형성된 접착제 층;을 포함하는 구성을 가진다.

이때 상기 리브홈에 삽입되어 있는 리브의 일단 및 타단의 접착면은 미세요철에 의한 거친 표면으로 만들기 위한 표면가공이 되어있는 구성을 가지는 것이 바람직하다.

그리고 상기 리브는 측면의 중앙부가 내측으로 함몰되어 있도록 구성할 수 있고, 측면의 양쪽 모서리에 좌우로 튀어나온 돌출부가 형성되도록 구성할 수도 있으며, 필요한 경우 함몰된 중앙부 및 돌출부 구성을 둘 다 포함하도록 구성할 수도 있다.

본 발명의 셔터패널 제조방법은 완전히 경화가 이루어진 판재를 제1판과 제2판으로 사용하는 것이므로, 리브를 접착할 때에 맞춰 제1판 및 제2판의 경화된 액상수지 층 상부에 미경화된 액상수지 층을 유지해야하는 번거로운 공정이 필요 없다.

따라서 리브 접착 작업이 단순화되므로 작업의 난이도를 대폭 감소시킬 수 있고 공정을 자동화시키기도 용이해지므로 비숙련자에 의한 제조 작업이 가능해 진다. 또한 제조 공정상의 대기 시간이 획기적으로 줄어들므로 제조시간을 대폭 단축할 수 있어 생산성을 향상시키는 효과가 있다.

본 발명의 셔터패널은 리브의 일단이 리브홈 속으로 삽입되는 구조를 가지므로, 리브홈에 삽입된 리브 단부는 리브홈의 측벽면에 의해 지지되어진다. 이러한 지지력 때문에 셔터패널 전체가 비틀림 변형이나 휨 변형에 대하여 강화된 저항력을 갖게 되는 효과가 있다.

본 발명의 셔터패널은 접착제와 접촉하는 리브의 단부 형상을 접착제와의 접촉면적을 증대시킨 형태로 개선함으로써 접착력 상승의 효과를 얻을 수 있다.

그리고 본 발명은 셔터패널의 제1판과 제2판의 제조 시, 각 판의 양면을 민무늬 광택면으로 제조하거나, 일면은 엠보싱 무늬를 갖는 광택면으로 다른 면은 민무늬 광택면으로 제조가 가능하므로, 셔터패널의 투명도를 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 셔터패널 분해 개념도.
도 2는 종래의 셔터패널 제작방법을 보여주는 개념도.
도 3은 본 발명의 셔터패널 제1판 및 제2판에 형성되는 리브홈의 절삭가공 공정을 보여주는 개념도.
도 4는 본 발명의 셔터패널 제작방법을 보여주는 개념도.
도 5는 본 발명의 셔터패널 제작방법으로 제조된 셔터패널 모식도.
도 6은 본 발명에 리브의 변형 실시례를 보여주는 개념도.

이하에서는 본 발명의 일 실시례를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 다만 이 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 본 발명의 구성을 좀 더 명료하게 이해할 수 있도록 편의상 과장되거나 축소되어 있을 수 있다.

본 발명의 설명을 위해 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들이다. 그런데 이러한 용어들은 설계자나 사용자의 의도 또는 관례에 따라 다른 용어로 표현될 수 있으므로, 본 발명에서 사용되는 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 기재된 내용을 참작하여 내려져야 할 것이다.

또한, 본 발명의 설명에서 사용되는 '상부', '하부', '앞', '뒤', '좌, '우', '선단', '전방', '후단', '후방' 등과 같은 방향성 용어는 개시된 도면(들)의 배향을 기준으로 한 것이다. 그리고 본 발명 실시례의 구성요소는 다양한 배향으로 위치 설정될 수 있기 때문에 방향성 용어는 예시를 목적으로 사용되는 것이지 이를 제한하는 것은 아니다.

본 발명에서 사용되는 구성요소들이 서로 '연결', '결합' 또는 '체결' 등이 되었다고 기재한 경우는, 중간 매개 구성요소를 통한 간접적 방법으로 이루어진 '연결', '결합' 또는 '체결' 등을 포함하는 것으로 이해해야 한다.

그리고 본 발명의 설명에서는 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

우선 본 발명에서 제1판(10) 및 제2판(11)으로 사용되는 판재의 제조방법은 다음과 같은 공정으로 이루어질 수 있다.

a단계 : 평평한 바닥면에 표면 거칠기가 작은 바닥필름을 도포한다(바닥필름 도포공정).

이때 사용되는 표면 거칠기가 작은 바닥필름은 민무늬 필름이거나 엠보싱 무늬가 가공되어 있는 필름일 수 있다. 만일 엠보싱 무늬가 가공되어 있는 필름을 사용한다면 상기 엠보싱 무늬와 동일한 무늬를 판재의 표면에 전사시킬 수 있다. 이외에도 바닥필름은 액상수지가 바닥면에 들러붙는 것을 방지하는 역할을 한다.

b단계 : 상기 도포된 바닥필름 위에 액상수지를 소정 두께로 1차 도포하고 그 위에 짧게 절단된 유리섬유 또는 유리섬유 부직포를 도포한 후, 상기 1차 도포된 액상수지에 대한 경화작업을 하지 않은 상태에서 다시 그 위에 액상수지를 2차 도포한다(액상수지 및 유리섬유 도포공정).

이때 액상수지는 불포화 폴리에스테르 수지를 주로 사용하며, 보다 큰 강도가 요구되는 경우에는 에폭시 수지를 사용할 수 있다. 그리고 절단된 유리섬유의 길이는 대략 10~60mm 정도의 범위 내에서 서로 다른 길이로 다양하게 형성하는 것이 바람직하다.

c단계 : 상기 2차 도포된 액상수지 위에 상부필름을 도포한다(상부필름 도포공정).

상기 상부필름은 상기 바닥필름과 마찬가지로 표면 거칠기가 작은 민무늬 필름이나 엠보싱 무늬가 가공되어 있는 필름일 수 있다. 다만, 상부필름의 경우는 민무늬 필름으로 하는 것이 셔터패널의 투명도향상에 보다 적합하며, 엠보싱 무늬가 가공되어 있는 필름은 투명도를 어느 정도 희생하더라도 미관을 보다 중시하고자 하는 경우에 사용한다.

d단계 : 가압 롤러로 가압하여 액상수지 및 유리섬유(또는 유리섬유 부직포)를 도포할 때 발생한 내부 기포를 제거하고, 동시에 균일한 두께의 판재로 성형한다(가압공정).

이때 상기 상부필름은 가압 롤러에 액상수지가 묻어나는 것을 방지하는 역할을 한다.

e단계 : 상기 균일한 두께로 성형된 판재를 소정시간 동안 가열하여 경화시킨다(경화공정).

f단계 : 경화된 판재의 바닥필름과 상부필름을 제거한다(필름 제거공정).

g단계 : 정해진 규격에 맞춰 절단하여 판재를 완성한다. 이때 필요하다면 연마 등의 방법으로 버(burr)를 제거할 수 있다(재단 공정).

상기한 제조방법으로 제조된 판재는 도 4 및 도 6에 도시된 제1판(10)과 제2판(11)의 단면 모양에서 볼 수 있듯이, 경화된 수지가 단일층으로 형성되어 있고 이 수지층 내부에 서로 다른 길이로 절단된 유리섬유 가닥(19)들이 조밀하게 서로 엉켜있는 구조(또는 유리섬유부직포가 삽입된 구조)를 가지게 된다.

이러한 구조는 도 2에 도시된 종래의 적층 구조와는 확연한 효과의 차이가 있다. 즉 종래의 적층구조는 노후화나 충격하중 부가 등의 원인으로 층간 박리의 결함이 발생할 수 있으나, 본 발명은 단일 층으로 형성되기 때문에 그럴 염려가 없다.

또한, 상기 제조방법은 가압 롤러를 사용하여 판재를 성형하므로 바닥필름과 상부필름이 액상수지 층과 긴밀하게 밀착된다. 따라서 상기 필름 제거 후 판재의 상면과 하면에 형성되는 표면 거칠기를 상기 필름의 표면 거칠기와 동일하게 제조할 수 있다.

이에 따라 상기 제조 방법은 판재의 표면을 매끄러운 광택면으로 제조하기가 용이해지며, 제조된 판재는 투과하는 빛의 난반사를 방지하여 최대한 높은 투명도를 확보할 수 있게 된다.

이하 첨부된 도 3 내지 도 6를 참조하여, 상기한 판재로 셔터패널을 제조하는 방법과 이 제조방법으로 제조된 셔터패널을 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 셔터패널 제1판 및 제2판을 이루게 될 판재에 리브홈을 형성하기 위하여 절삭가공을 실시하는 공정을 개념적으로 도시한 것이다. 도 4는 리브홈이 가공된 제1판과 제2판을 이용하여 셔터패널 제작하는 방법과 이렇게 제작되는 셔터패널의 리브홈에 삽입 접착된 리브 접착부의 구조를 도시하고 있다. 도 5는 완성된 셔터패널의 전체적인 외관을 보여주는 모식도이다. 도 6은 리브홈에 삽입 접착되는 리브의 변형 실시례와 이러한 리브가 리브홈에 삽입 접착되었을 때의 접착부 구조를 도시한 것이다.

본 발명의 셔터패널 제조 공정은 다음과 같다.

A단계 ; 경화가 완료된 상태인 제1판(10)과 제2판(11)의 내면(18)이 될 표면에 다수의 리브홈(16)을 소정 폭과 깊이로 길이방향으로 길게 절삭 가공한다(리브홈 절삭공정).

참고로 도 3에 도시된 제1판(10)의 넓은 평면 중 한 쪽 면은 외부로 노출되는 외면(17)이 되고, 다른 쪽 면은 셔터패널 내부로 향하면서 표면에는 다수의 리브를 소정간격으로 삽입할 수 있도록 리브홈(16)이 형성되는 내면(18)이 된다. 이는 제2판(11)도 마찬가지이다.

다만, 상기 제1판(10)과 제2판(11)이 한쪽 면이 엠보싱무늬가 전사되어 있는 광택면이고, 다른 쪽 면은 민무늬 광택면으로 된 것이라면, 민무늬 광택면을 내면(18)으로 하는 것이 바람직하다. 즉 엠보싱무늬는 외면(17)에 형성되도록 하는 것이 미관을 좋아보이게 하는 효과가 크다.

절삭가공은 셰이핑머신으로 절삭하는 것도 가능하나, 도 3에 도시된 것처럼 다이아몬드 원형톱(200)을 사용하는 것이 바람직하다. 도 3에는 다이아몬드 원형톱(200)이 1개만 도시되어 있으나, 가공 시간을 대폭 감축시키기 위하여 다수의 다이아몬드 원형톱(200)을 필요한 리브홈(16)의 개수와 간격에 맞추어 병렬로 설치한 절삭 전용기계를 구성하여도 좋다.

한편, 상기 본 발명은 경화가 완료된 판재를 제1판(10) 또는 제2판(11)으로 사용하므로, 종래기술과 달리 셔터패널 제조현장에서 판재를 직접 제조할 필요가 없다. 즉 본 발명은 경화된 판재는 별도의 전문 공장에서 미리 대량 제조하여 공급받을 수 있는 장점이 있다.

B단계 ; 제1판(10)에 리브홈(16) 가공이 완료되면, 이 리브홈(16)에 적당량의 접착제를 도포한다(제1판 접착제 도포공정).

접착제의 도포량은 리브(20)가 리브홈(16)에 삽입되었을 때 과도하게 넘치거나, 모자라지 않도록 조절한다. 접착제 도포 작업시간을 단축시키기 위해, 접착제 분사노즐(미도시)을 리브홈(16)의 개수와 간격에 맞추어 병렬로 설치하고 홈의 길이 방향을 따라 이송시키면서 접착제를 연속 분사시키면, 1회의 노즐이송 작업만으로도 도포공정을 완료할 수 있다.

C단계 ; 접착제가 도포된 제1판(10)의 리브홈(16)에 리브(20)의 일단을 삽입하고 접착제를 경화시켜 결합시킨다(제1판 리브 결합공정).

이때 상기 제1판에 형성된 리브홈(16)의 개수와 간격에 맞추어 리브(20)들을 파지할 수 있도록 구성된 소정의 지그(미도시)를 사용하면, 1회의 작업만으로 모든 리브들을 동시에 리브홈(16)에 삽입할 수 있다. 이러한 지그의 구성은 앞서 언급한 종래기술인 한국공개특허 10-2013-0121564호의 도면 4 및 상세한 설명에 잘 개시되어 있으므로 구체적 설명은 생략한다.

한편 리브홈(16)에 적절한 양의 접착제가 도포되어 있다면, 도 4의 확대도에 도시된 것처럼, 리브(20)가 리브홈(16)에 삽입되면 삽입되어 있는 리브(20) 일단의 접착면과 리브홈(16)의 측벽면(31, 32) 및 바닥면(33) 사이에, 접착제 층(22)이 소정 두께로 형성될 것이다.

그리고 상기 리브(20) 일단의 접착면의 표면은, 미세요철에 의한 거친 표면으로 만들기 위하여 표면가공을 하는 것이 좋다. 이때 바람직하게는 상기 표면가공된 면이 리브홈(16)의 측벽면(31, 32) 위로 소정 높이 더 노출되도록 하는 것이 좋다. 예를 들어 상기 리브(20) 일단이 리브홈(16)에 삽입되는 깊이가 1.5mm라면, 리브의 표면가공면 높이는 2.5~3mm 정도로 형성하여, 리브홈(16)의 측벽면(31, 32) 위로 노출되는 표면가공면의 높이가 1~1.5mm가 되도록 한다.

이러한 표면가공의 목적은, 접착제 친화성이 부족한 재료의 경우 접착제가 잘 들러붙지 못하는 문제가 발생할 수 있으므로, 접착 부위에 소정의 표면 거칠기를 형성하여 접착제 접촉면적을 증가시킴으로써 이를 해소하기 위한 것이다. 특히 리브가 경화된 FRP 소재로 제조된 것이라면 접착제 친화성이 많이 부족하므로 상기 표면가공을 실시해주는 것이 바람직하다.

그리고 상기 표면가공은 사포질, 연삭, 절삭, 블라스팅(Blasting) 등의 방법으로 실시할 수 있다. 이때 상기 리브(20)가 판재를 소정 폭으로 길게 절단하여 제조하는 경우에 그 절단면(도 4에서 리브의 측면(21)이 되는 면)이 절단공구에 의해 소정의 표면 거칠기가 형성될 수도 있는데, 이럴 때는 별도의 표면가공이 필요 없게 된다.

또한 상기 표면가공된 면을 리브홈(16)의 측벽면(31, 32) 위로 소정 높이 더 높게 가공하는 이유는, 리브홈(16)에 리브(20)를 삽입하면 접착제가 측벽면(31, 32) 위쪽 외부로 밀려 올라갈 수 있으므로, 밀려 나온 접착제가 리브 표면에 잘 접착될 수 있도록 하기 위함이다.

D단계 ; 상기 제2판(11)의 리브홈(16)에 적당량의 접착제를 도포한다(제2판 접착제 도포공정).

D단계 공정은 상기 B단계의 '제1판 접착제 도포공정'과 동일한 방법으로 실시한다.

E단계 ; 상기 제1판(10)을 반전시켜서 결합되어 있는 리브(20)의 타단이 하방을 향하도록 한 후, 접착제가 도포된 제2판(10)의 리브홈(16)에 삽입하고 접착제를 경화시킨다(제2판 리브 결합공정).

E단계 공정은 상기 C단계의 '제1판 리브 결합공정'과 동일한 작용이 일어난다.

이러한 과정을 거쳐서 제1판(10)과 제2판(11)은 리브(20)를 매개로 단단하게 결합되어 셔터패널이 완성된다.

다음은 본 발명의 셔터패널 제조방법으로 제조된 셔터패널(100)의 구성과 작용을 설명한다.

상기 셔터패널의 제조방법에 따라 제조된 셔터패널(100)은 도 5에 도시된 바와 같이, 일정한 두께를 갖는 제1판(10)과 제2판(11)을 일정간격으로 이격 배치하고, 상기 이격된 제1판(10)과 제2판(11) 사이에 일정한 두께와 좁은 폭을 갖는 리브(20)를 소정간격으로 다수 개 설치한 형태를 가지게 된다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 셔터패널은 도 4에 도시된 것처럼, 제1판(10)과 제2판(11)의 내면(18)에 리브홈(16)이 형성된다. 이때 상기 내면(18)은 민무늬 광택면으로 형성하고 외면(17)은 엠보싱무늬 광택면으로 형성하여, 투명도가 높으면서도 외부 미관을 미려하게 할 수 있다.

상기 제1판(10)과 제2판(11)의 리브홈(16)에 리브(20)의 일단과 타단이 각각 삽입되어 있으며, 리브홈(16)에 삽입되어 있는 리브(20)의 일단 및 타단의 접착면과 리브홈(16)의 측벽면(31, 32) 및 바닥면(33) 사이에 접착제 층(22)이 형성되어 있는 특징을 가진다.

여기에 더하여 본 발명의 리브(20)는 리브홈(16)에 삽입되는 일단 및 타단의 접착면에 미세요철이 형성되어 소정의 표면 거칠기를 갖는 것을 특징으로 한다.

이러한 특징을 갖는 본 발명은 리브홈(16)의 바닥면(33)은 물론이고, 측벽면(31, 32)에서도 리브(20)와 접착이 이루어지므로, 그 접착면적이 대단히 넓다.

그리고 본 발명의 제1판(10)과 제2판(11)이 접착제와 친화력이 부족한 FRP소재로 제조된 것이라 하더라도, 리브홈(16)을 절삭가공으로 형성할 때, 리브홈(16) 내부의 측벽면(31, 32) 및 바닥면(33)이 절삭가공 공구에 의해 소정의 표면 거칠기를 갖게 되도록 가공하면, 접착제가 잘 들러붙게 된다.

또한 본 발명의 리브(20)가 FRP소재로 제조된 것일 경우, 상기 접착면에 소정의 표면 거칠기를 형성함으로써, FRP소재의 접착제 불친화성을 극복할 수 있다.

이러한 특징적 구성과 그에 따른 효과 때문에 본 발명은 필요한 접착강도를 확보할 수 있다.

또한 본 발명은 리브(20)의 일단이 리브홈(16) 속으로 삽입되므로, 상기 리브(20)은 리브홈(16)의 측벽면(31, 32)에 의해 지지되는 구조를 갖게 된다. 이러한 지지구조 덕분에 셔터패널 전체가 비틀림 변형이나 휨 변형에 대하여 강화된 저항력을 갖는다.

한편 도 4의 실시례에서는 리브홈(16)의 바닥면(33)과 마주보는 리브의 측면(21)이 편평한 평면으로 구성된 것이나, 도 6에 도시된 것처럼 리브의 측면(21)을 중앙부(23)가 내측으로 오목하게 함몰된 형태로 구성할 수도 있다.

도 4에 도시된 것처럼 리브의 측면(21)이 편평한 평면으로 이루어지면, 리브(20)가 리브홈(16)에 삽입될 때 리브의 측면(21)이 리브홈(16)의 바닥면(33)에 면접하게 된다면, 이 바닥면 쪽 접착제는 대부분 밀려나가게 되어 접착력이 감소하는 현상이 일어날 수 있다.

그런데 도 6에 도시된 것처럼, 상기 리브 측면(21)의 오목하게 함몰된 중앙부(23)는 리브홈(16) 바닥면(33)과 공간부를 형성하므로, 리브(20)가 리브홈(16)에 삽입될 때 접착제가 상기 공간부로 수용되어, 바닥면의 접착제가 밀려나가 접착력이 감소하는 현상은 일어나지 않는다. 오히려 리브의 측면(21)이 오목하게 함몰된 곡면을 이루고 있으므로, 접착제와 접촉하는 면적이 평면일 때보다 현저하게 증가하므로 접착력 상승의 효과를 얻을 수 있게 된다.

그리고 다른 실시례로서 도 6에 도시된 것처럼 리브의 측면(21)의 양쪽 모서리를 좌우로 튀어나오게 하여 돌출부(24)를 형성하는 구성도 채택할 수도 있다.

이러한 돌출부(24)를 형성하면 리브의 측면(21)이 평면일 때보다 접착제와 접촉하는 면적이 현저하게 증가하므로 접착력 상승의 효과를 얻을 수 있게 된다.

한편 도 6의 확대도에 도시된 것처럼 리브의 측면(21) 구성을, 상기 함몰된 중앙부(23)와 양쪽 모서리를 좌우로 튀어나온 돌출부(24)를 동시에 구비한 형태로 구성할 수도 있다.

이 경우는 상기한 중앙부(23) 및 돌출부(24)에 의한 접착력 상승효과를 동시에 얻을 수 있을 것이다.

이상으로 본 발명의 실시례에 따른 셔터패널 및 그 셔터패널의 제조방법에 대하여 설명하였다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시례는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 파악되어야 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 경우에는 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

100 : 셔터패널 200 : 다이아몬드 원형톱
10 : 제1판 11 : 제2판
15 : 접착부 16 : 리브홈
19 : 유리섬유 가닥 20 : 리브
21 : 측면 22 : 접착제 층
23 : 중앙부 24 : 돌출부
31, 32 : 측벽면 33 : 바닥면

Claims (9)

1. FRP 소재의 판재로 형성된 제1판과 제2판의 편평한 평면이 서로 마주보도록 나란히 배치되고, 서로 마주보는 평면 사이에 기다란 다수의 리브를 세워, 상기 제1판과 제2판을 결합시키는 셔터패널(100)의 제조방법에 있어서,
   
   상기 FRP 소재의 판재로 형성된 제1판(10)과 제2판(11)을 제조하는 공정은,
   (a) 평평한 바닥면에 바닥필름을 도포하는 단계;
   (b) 상기 도포된 바닥필름 위에 액상수지를 1차 도포하고, 그 위에 짧게 절단된 유리섬유 또는 유리섬유 부직포를 도포한 후, 상기 1차 도포된 액상수지에 대한 경화작업을 하지 않은 상태에서 액상수지를 2차 도포하는 단계;
   (c) 상기 2차 도포된 액상수지 위에 상부필름을 도포하는 단계;
   (d) 가압 롤러로 가압하여 내부 기포를 제거하는 동시에 균일한 두께의 판재로 성형하는 단계;
   (e) 상기 균일한 두께로 성형된 판재를 가열하여 경화시키는 단계;
   (f) 경화된 판재의 바닥필름과 상부필름을 제거하는 단계;를 포함하고,
   
   상기 공정으로 제조된 제1판(10)과 제2판(11)으로 셔터패널(100)을 제조하는 공정은.
   (A) 제1판(10)과 제2판(11)의 내면(18)에 다수의 리브홈(16)을 절삭가공하는 단계;
   (B) 상기 제1판(10)의 리브홈(16)에 접착제를 도포하는 단계;
   (C) 접착제가 도포된 제1판(10)의 리브홈(16)에 리브(20)의 일단을 삽입하고 접착제를 경화시켜 결합시키는 단계;
   (D) 상기 제2판(11)의 리브홈(16)에 접착제를 도포하는 단계;
   (E) 접착제가 도포된 제2판(10)의 리브홈(16)에 제1판(10)의 리브홈(16)에 결합된 리브(20)의 타단을 삽입하고 접착제를 경화시켜 리브(20)와 제1판(10) 및 제2판(11)을 고정 결합하는 단계;를 포함하는 셔터패널의 제조방법.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 (C)단계와 (E)단계에서 리브홈(16)에 삽입되어 있는 리브(20)의 일단 및 타단의 접착면과 리브홈(16)의 측벽면(31, 32) 및 바닥면(33) 사이에 접착제 층(22)이 형성되는 것을 특징으로 하는 셔터패널의 제조방법.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 (C)단계 이전에 리브홈(16)에 삽입되는 리브(20)의 일단 및 타단의 접착면에 소정의 표면 거칠기를 형성하는 표면가공 단계를 더 포함하는 셔터패널의 제조방법.
   
4. 제 2항에 있어서,
   상기 리브(20)는 측면(21)이 중앙부(23)가 내측으로 함몰되어 있어, 함몰된 중앙부(23)와 리브홈(16)의 바닥면(33) 사이에 두터운 접착제 층(22)이 형성되어지는 것을 특징으로 하는 셔터패널의 제조방법.
   
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